(57)【要約】【課題】表示素子および駆動素子に含まれる有機材料層の水分による劣化が抑制され、長寿命化された表示装置を提供する。【解決手段】表示素子１００は、第１室１と、第２室２と、第１室と第２室とを仕切る隔壁５とを有する容器１０と、第１室に収容され、第１の有機材料層を含む表示素子と、第１室に収容され、表示素子を駆動し第２の有機材料層を含む駆動素子と、第２室に収容され、水分を吸収可能とし、加熱されることにより吸収した水分を脱離可能とする水分吸収材３と、水分吸収材を加熱可能な加熱手段４とを含み、隔壁は、第１室および第２室と容器外とを連通させることなく、第１室と第２室とを連通可能とする第１の開閉部５ａを含み、容器１０は、容器１０外と第２室２とを連通可能とする第２の開閉部６ａとを含んでいる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１室と、第２室と、前記第１室と前記第２室とを仕切る隔壁とを有する容器と、
前記第１室に収容され、第１の有機材料層を含む表示素子と、
前記第１室に収容され、前記表示素子を駆動し第２の有機材料層を含む駆動素子と、
前記第２室に収容され、水分を吸収可能とし、加熱されることにより吸収した水分を脱離可能とする水分吸収材と、
前記水分吸収材を加熱可能な加熱手段とを含み、
前記隔壁は、前記第１室および前記第２室と前記容器外とを連通させることなく、前記第１室と前記第２室とを連通可能とする第１の開閉部を含み、
前記容器は、前記容器外と前記第２室とを連通可能とする第２の開閉部を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記隔壁は、略コの字状の溝が形成された板状体を含み、前記第１の開閉部は、前記溝に摺動可能に嵌め込まれている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記隔壁は、厚み方向に貫通する貫通孔が形成された板状体を含み、前記第１の開閉部は前記貫通孔を覆うように前記板状体の一方の主面に接し、摺動可能に配置されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記第２室内に配置されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記容器外に配置され、前記第２室を囲う前記容器の壁に着脱自在に取り付けられた請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記水分吸収材は、硫酸ナトリウム、硫酸コバルト、硫酸銅、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、および塩化コバルトからなる群から選ばれる少なくとも１種の無機材料を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２室内に配置された脱酸素剤をさらに含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記隔壁が、断熱材を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記水分吸収材は、水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有しており、前記水分吸収材の変色を前記容器の外から見ることができる請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記水分吸収材は、塩化コバルトを含む請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記水分吸収材は、粒子である請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記水分吸収材は、多孔材料からなる袋内に入れられている請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記容器内に配置され、所定の水分量を検知すると音声を発生するセンサをさらに備えた請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記駆動素子は、有機薄膜トランジスタである請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
第１の容器と、
第１の容器内に配置され、第１の有機材料層を含む表示素子と、
第１の容器内に配置され、前記表示素子を駆動し第２の有機材料層を含む駆動素子と、
前記第１の容器に接して配置された第２の容器と、
前記第２の容器内に配置された水分吸収材とを含み、
前記第１の容器と前記第２の容器とは分離可能に連結され、
前記第１の容器は、略コの字状の溝が形成された第１の板状体と、前記溝に摺動可能に嵌め込まれた第１の開閉部とを含み、
前記第２の容器は、前記第１の板状体の前記溝に対応する位置に略コの字状の溝が形成された第２の板状体と、当該溝に摺動可能に嵌め込まれた第２の開閉部とを含むことを特徴する表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の表示装置の、前記第２の容器および前記水分吸収材と交換されて使用される水分除去機能を有するカートリッジであって、
第３の容器と、
前記第３の容器内に収納された水分吸収材とを含み、
前記第３の容器は、前記第１の板状体の前記溝に対応する位置に略コの字状の溝が形成された第３の板状体と、当該溝に摺動可能に嵌め込まれた第３の開閉部とを含むことを特徴する水分除去機能を有するカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子と表示素子を駆動する駆動素子とを備えた表示装置に関する。特に、表示素子および駆動素子がそれぞれ有機材料層を含んだ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機材料を用いた表示装置が注目されている。表示装置は、表示素子と表示素子を駆動する駆動素子とを備えており、表示素子には、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）や液晶素子等が用いられる。
【０００３】
有機ＥＬ素子や液晶素子を構成する有機材料層（発光層、液晶層）は、大気中の水分によってその特性（例えば寿命）が劣化し易い。この問題を解決する試みの一例として、有機ＥＬ層の一方の主面に形成される透明導電膜(電極)を、化学量論的組成より酸素が不足した金属酸化物にて形成したものがある。上記金属酸化物にて形成された透明導電膜は、水分等を吸収するので、有機材料層の水分による劣化を抑制できる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７３９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記駆動素子が、例えば、有機薄膜トランジスタ（以下、有機ＴＦＴという。）のように、有機材料層(有機半導体層)を含む駆動素子である場合、その有機材料層は表示素子と同様に、水分により劣化してしまう。そのため、駆動素子が有機ＴＦＴのように有機材料層を含む場合は、表示素子のみならず、駆動素子についても、何らかの方法によって水分による劣化を抑制する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の表示装置は、第１室と、第２室と、前記第１室と前記第２室とを仕切る隔壁とを有する容器と、前記第１室に収容され、第１の有機材料層を含む表示素子と、前記第１室に収容され、前記表示素子を駆動し第２の有機材料層を含む駆動素子と、前記第２室に収容され、水分を吸収可能とし、加熱されることにより吸収した水分を脱離可能とする水分吸収材と、前記水分吸収材を加熱可能な加熱手段とを含み、前記隔壁は、前記第１室および前記第２室と前記容器外とを連通させることなく、前記第１室と前記第２室とを連通可能とする第１の開閉部を含み、前記容器は、前記容器外と前記第２室とを連通可能とする第２の開閉部を含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明の別の表示装置は、第１の容器と、第１の容器内に配置され、第１の有機材料層を含む表示素子と、第１の容器内に配置され、前記表示素子を駆動し第２の有機材料層を含む駆動素子と、前記第１の容器に接して配置された第２の容器と、前記第２の容器内に配置された水分吸収材とを含み、前記第１の容器と前記第２の容器とは分離可能に連結され、前記第１の容器は、略コの字状の溝が形成された第１の板状体と、前記溝に摺動可能に嵌め込まれた第１の開閉部とを含み、前記第２の容器は、前記第１の板状体の前記溝に対応する位置に略コの字状の溝が形成された第２の板状体と、当該溝に摺動可能に嵌め込まれた第２の開閉部とを含むことを特徴する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１の有機材料層を含む表示素子および第２の有機材料層を含む駆動素子の水分による劣化が抑制され、長寿命化された表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の表示装置の一例として、隔壁は、略コの字状の溝が形成された板状体を含み、第１の開閉部は、上記溝に摺動可能に嵌め込まれている。
【０００９】
本発明の表示装置の一例として、隔壁は、厚み方向に貫通する貫通孔が形成された板状体を含み、第１の開閉部は貫通孔を覆うように板状体の一方の主面に接し、摺動可能に配置されている。
【００１０】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、加熱手段は、第２室内に配置されている。
【００１１】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、加熱手段は、容器外に配置され、第２室を囲う容器の壁に着脱自在に取り付けられている。
【００１２】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、水分吸収材は、硫酸ナトリウム、硫酸コバルト、硫酸銅、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、および塩化コバルトからなる群から選ばれる少なくとも１種の無機材料を含んでいる。
【００１３】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、第２室内に配置された脱酸素剤をさらに含んでいる。
【００１４】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、隔壁が、断熱材を含んでいる。
【００１５】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、水分吸収材は、水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有しており、水分吸収材の変色を前記容器の外から見ることができる。水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有する水分吸収材としては、例えば、塩化コバルトが挙げられる。
【００１６】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、水分吸収材が粒子である。この場合、水分吸収材は、多孔材料からなる袋内に入れられていると好ましい。
【００１７】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、容器内に配置され、所定の水分量を検知すると音声を発生するセンサをさらに備えている。
【００１８】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、表示素子が有機ＥＬ素子である。表示素子が有機ＥＬ素子であると、長寿命で、軽量薄型、かつ直流低電圧駆動で自発光の表示装置を実現できる。
【００１９】
本発明の表示装置の一例として、好ましくは、駆動素子は、有機薄膜ＴＦＴである。
【００２０】
次に図面を用いて本発明の表示装置の一例を具体的に説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図１〜図９を用いて実施形態１の表示装置を説明する。図１および図８は、本実施形態の表示装置の部分断面図であり、図２、図３、図９は本実施形態の表示装置の平面図である。
【００２２】
図１〜図３に示すように、本実施形態１の表示装置１００は、内部空間に、第１室１と、第２室２と、第１室１と第２室２とを仕切る隔壁５とを有する容器１０を備えている。第１室１には、第１の有機材料層１６を有する表示素子９（図５参照）と表示素子９を駆動し、第２の有機材料層１２を有する駆動素子８（図５参照）とが収容されている。本実施形態の表示装置１００では、表示素子９は、例えば、有機ＥＬ素子９であり、駆動素子８は、例えば、有機ＴＦＴ８である。図５に示すように、第１の有機材料層１６は、例えば、電子輸送層１６ｃと発光層１６ｂと正孔輸送層１６ａとを含む有機ＥＬ層１６であり、第２の有機材料層は、例えば、有機半導体層１２である。
【００２３】
一方、図１〜図３に示すように、第２室２には、水分を吸収し、加熱されることにより吸収した水分を脱離可能とする水分吸収材３と、水分吸収材３を加熱可能な加熱手段４とが収容されている。
【００２４】
図２〜図４に示すように、隔壁５は、略コの字状の溝５ｃが形成された板状体５ｂと、溝５ｃに摺動可能に嵌め込まれた第１の開閉部５ａとを含んでいる。第１の開閉部５ａを矢印Ｃの方向にスライドさせると、第１室１および第２室２と容器１０外とを連通させることなく、第１室１と第２室２とを連通させることができる。第１室１と第２室２とが連通していない状態、すなわち、第１の開閉部５ａが溝５ｃに完全に引き込まれた状態では、第１の開閉部５ａの一部は容器１０の外側に突き出ている。そのため、第１の開閉部５ａをスライドさせる操作が行い易い。
【００２５】
また、容器１０を形成する複数の壁のうちの壁６も、略コの字状の溝６ｃが形成された板状体６ｂと、溝６ｃに摺動可能に嵌め込まれた第２の開閉部６ａとを含んでいる。第２の開閉部６ａを矢印Ｄの方向にスライドさせると、第２室２と容器１０外とを連通させることができる。第２室２と容器１０外とが連通していない状態、すなわち、第２の開閉部６ａが溝６ｃに完全に引き込まれた状態では、第２の開閉部６ａの一部は、壁６に隣接する壁から突き出ている。そのため、第２の開閉部６ａをスライドさせる操作が行い易い。
【００２６】
図２に示すように、表示装置１００は、まず、第１の開閉部５ａが容器１０の外側へスライドされ、第１室１と第２室２とが連通した状態で使用される。この状態では、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層（第１の有機材料層）および有機ＴＦＴの有機半導体層（第２の有機材料層）と、水分吸収材３とが同じ雰囲気内に存在することとなる。そのため、容器１０を形成する複数の壁の継ぎ目等から第１室１内に進入した水分や、もともと第１室内にあった水分等は、第２室２内に配置された水分吸収材３によって吸収される。
【００２７】
水分吸収材３が水分によって飽和されると、図３に示すように、第２の開閉部６ａを容器１０の外側へスライドして、容器１０外と第２室２とを連通させた状態とする。この状態で、水分吸収材３を加熱手段４により加熱して、水分吸収材３から水分を脱離させ、その水分を容器１０外へ排出させる。ただし、水分を容器１０外へ排出させる間は、水分吸収材３から脱離した水分が第１室１内に入らないように、第１室１と第２室２は、第１の開閉部５ａを含む隔壁５により完全に隔てておく。
【００２８】
このように、本実施形態の表示装置１００では、第１の開閉部５ａと第２の開閉部６ａとを備えているので、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層（第１の有機材料層）および有機ＴＦＴの有機半導体層（第２の有機材料層）を外気にさらすことなく、表示装置１００内の水分を除去できる。また、水分を吸収した水分吸収材３を加熱すれば、水分吸収材３を再生できる。水分を吸収した水分吸収材３を再生して、水分吸収材３による水分の吸収を繰り返し行えば、第１室１内について乾燥状態を保持できる。したがって、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層（第１の有機材料層）および有機ＴＦＴの有機半導体層の水分による劣化を長期間抑制でき、表示装置を長寿命化できる。
【００２９】
尚、上記乾燥状態とは、容器内の空気の総重量を１００ｗｔ％としたときに、第１室内の水分量が１．０ｗｔ％以下である状態のことである。容器１０内の水分量は、露点温度計（例えば、ヴァイサラ株式会社製、ＤＭ５００ ＳＡＷ露点計等）にて測定できる。
【００３０】
次に、本実施形態の表示装置を構成する表示素子（有機ＥＬ素子）および駆動素子（有機ＴＦＴ）について、図５および図６を用いて説明する。尚、図５は、図１に示したＡ部分の拡大断面図である。
【００３１】
図５に示すように、基板７上に有機ＥＬ素子９と有機ＴＦＴ８とが配置されている。基板７は、ガス透過性および水蒸気透過性の低い材料にて形成されており、本実施形態では図１に示した容器１０の壁の一部を構成している。
【００３２】
有機ＴＦＴ８は、例えば、基板７上に形成されたゲート電極２０と、ゲート電極２０の表面を覆うように形成されたゲート絶縁膜１１と、ゲート絶縁膜１１上に形成された有機半導体層１２と、有機半導体層（有機材料層）１２上に形成されたソース電極１３およびドレイン電極１４とで構成されている。ドレイン電極１４は、後述する有機ＥＬ素子９の画素電極１５に電気接続されている。
【００３３】
有機ＥＬ素子９は、例えば、基板７上に形成された画素電極１５と、画素電極１５上に配置された有機ＥＬ層１６と、導電膜１７とで構成されている。すなわち、有機ＥＬ素子９は、有機ＥＬ層１６（第１の有機材料層）を挟むように接して配置された１対の電極を含んでいる。
【００３４】
導電膜１７（１対の電極のうちの一方の電極）は、化学量論的組成より酸素が不足した金属酸化物により形成されていると好ましい。上記金属酸化物により形成された導電膜１７は水分を吸収するので、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層１６の水分による劣化をさらに抑制できる。また、上記金属酸化物により形成された導電膜１７は、表示素子や駆動素子に含まれる有機材料層の劣化の原因の一つである酸素をも吸収するので、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層１６の酸素による劣化も抑制できる。
【００３５】
化学量論的組成より酸素が不足した金属酸化物としては、例えば、Ｉｎ2-xＳｎxＯ3-y(但し、０＜ｘ＜１、０．０５≦ｙ≦０．２)の組成を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が挙げられる。この組成の導電膜１７は特開２００２−２３７３９０号公報に記載の方法にて形成できる。
【００３６】
図５に示すように、導電膜１７は、有機ＥＬ層１６上から有機ＴＦＴ側へ延長されるように連続的に形成され、駆動素子８の上方にも配置されていてもよい。１つの表示素子を構成する第１の有機材料層（有機ＥＬ層１６）とそれを駆動する駆動素子とを含む表示領域（１画素を含む面）をほぼ覆うように、上記金属酸化物を含む導電膜１７が形成されていると、有機ＥＬ素子９に含まれる有機ＥＬ層１６（第１の有機材料層）のみならず、有機ＴＦＴ８に含まれる有機半導体層１２（第２の有機材料層）について、水分や酸素による劣化を効果的に抑制できる。
【００３７】
ゲート電極２０に電圧をオン／オフすることにより、ソース電極１３と画素電極１５との間に流れる電流を制御する。画素電極１５と導電膜１７間に電圧が加わると有機ＥＬ層が発光する。ゲート電極２０に印加される電圧は、例えば、直流で３０Ｖ〜５０Ｖ、有機ＥＬ層に印加される電圧は、例えば、直流５Ｖ〜１０Ｖとする。
【００３８】
図６に、１画素分の領域を説明した平面図を示している。図６において、各画素のゲート電極２０はゲート走査ライン１８に、ソース電極１３はソース走査ライン１９にそれぞれ接続されている。尚、図６において、有機ＥＬ層やゲート絶縁膜等は省略している。また、ゲート走査ライン１８とソース走査ライン１９とが交差する部分には、ゲート走査ライン１８とソース走査ライン１９との間に絶縁層が設けられているがこれも省略している。
【００３９】
本実施形態の表示装置１００において、隔壁５（図１参照）は断熱材を含んでいると好ましい。隔壁５が断熱材を含んでいると、加熱手段４から生じる熱によって、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層や有機ＴＦＴの有機半導体層の特性が劣化することを抑制できる。断熱材としては、例えば、ガラスウール等の無機繊維、フォームポリスチレン等の発泡プラスチック、セルロースファイバー等の木質繊維等を用いることができる。
【００４０】
水分吸収材３としては、水分を吸収し、加熱されることにより吸収した水分を脱離可能とする材料であれば特に制限はない。例えば、硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4）、硫酸銅（ＣｕＳＯ4）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）、および塩化コバルト（ＣｏＣｌ2）からなる群から選ばれる少なくとも１種の無機材料が挙げられる。
【００４１】
特に、水分吸収材３は、水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有していると好ましい。このような水分吸収材３を用いる場合は、水分吸収材３の変色を容器１０の外から見ることができると好ましい。例えば、第２室２を囲う容器１０の壁の全部また一部が、実質的に透明な材料から形成されていることが好ましい。透明な材料としては、例えば、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート等が挙げられる。水分吸収材３が、水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有し、容器１０の壁の少なくとも一部が実質的に透明であると（例えば、透明窓が形成されていると）、容器１０の外から、加熱手段４により水分吸収材３を加熱すべき時期を確認できる。
【００４２】
水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有する水分吸収材３としては、例えば、塩化コバルト（ＣｏＣｌ2）が挙げられる。ＣｏＣｌ2は、水分を吸収していない状態、すなわち無水物の時は青色であるが、水分を吸収すると桃色になる。
【００４３】
水分吸収材３は、粒子状であることが好ましく、その平均粒径は小さいほど好ましい。表面積が大きくなり、水分の吸着性能が向上するからである。平均粒径は、通常、１００μｍ以下が適当である。水分吸収材３が粒子状である場合、水分吸収材３は、不織布等の多孔材料からなる袋内に入れられた状態で第２室２内に配置されてもよい。このようにすれば、粒子状の水分吸収材３が容器１０内に散らばることを抑制できる。また、ポリイミド等の樹脂をバインダーとし、上記バインダーと粒子状の水分吸収材３とを混合してシート状に加工したものを用いてもよい。
【００４４】
本実施形態の表示装置１００は、第２室２内に収容された脱酸素剤をさらに含んでいると好ましい。第２室２内に脱酸素剤が収容されていると、有機ＥＬ層や有機半導体層等の有機材料層の酸素による劣化を抑制できる。容器１０内の酸素量は、１．０ｖｏｌ％以下に保たれることが好ましい。容器１０内の酸素量は、蛍光酸素計（例えば、オルガノ株式会社製、蛍光式酸素計ＦＯＲ−２１等）を用いて測定できる。
【００４５】
脱酸素剤としては、例えば、Ｆｅ粉等が挙げられる。脱酸素剤についても、多孔材料からなる袋内に入れられた状態で第２室２内に配置されてもよいし、水分吸収材３とともにシート状に加工された状態で第２室２内に配置されてもよい。
【００４６】
加熱手段４としては、水分吸収材３を加熱することができれば特に制限はなく、例えば、ホットプレート、電熱線単体、赤外線ヒータ等を用いることができる。また、図１に示した例では、加熱手段４は、基板７に接して配置されているが、これに制限されず、水吸収材料４を加熱することができれば、第２室内のいずれの箇所に配置されていてもよい。
【００４７】
基板７（図４参照）としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレートまたはポリイミド等からなる１対のフィルムの間に、バリア層が配置されたプラスチック系基板を用いることができる。バリア層としては、例えば、Ａｌ、ニッケル、クロム、銅等の金属又はこらの合金を含む膜や、無機酸化物や無機窒化物等の絶縁物を含む膜が挙げられる。また、基板７には、ガラス基板等の無機系基板を用いても良い。上記プラスチック系基板のように、可撓性を有する基板等を用いると、ガラス基板やシリコン基板等に比べて軽量であり、柔軟で耐衝撃性が優れ、フレキシブルな表示装置を提供することが可能となる。
【００４８】
容器１０の材料としては、水蒸気透過性および酸素透過性の低い容器１０を作製でき、発光側の壁、図１に示した例では、例えば、基板７に対向する壁のうちの少なくとも第１室１を囲う部分について光透過性が確保されれば、特に制限ははない。容器１０の材料としては、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステルまたはガラス等を用いることができる。特に、発光側の壁の材料については、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート等の透明プラスチックが好ましい。容器１０を形成する壁の水蒸気透過性は、４．０×１０-2ｍｇ／ｍ2ｈＰａ未満、ガス透過性は１０ｍｌ／ｍ2／日／ＭＰａ未満が適当である。
【００４９】
尚、図１〜図６に示した例では、基板７が容器１０の一部を形成しているが、これに制限されず、基板７は容器１０の第１室１内に配置されていてもよい。
【００５０】
ソース電極１３、ドレイン電極１４、およびゲート電極２０の材料としては、例えばＡｕが挙げられ、画素電極の材料としては、Ｌｉ／Ｍｇ−Ａｇ／Ａｕが挙げられるが、これに制限されない（図５参照）。ソース電極１３、ドレイン電極１４、ゲート電極２０および画素電極１５の材料には、電極材料として知られた導電性材料を用いることができる。
【００５１】
導電膜１７の材料としては、例えば、化学量論的組成より酸素が不足したＩＴＯ等を用いることができるが、導電膜１７の材料が化学量論的組成（通常の組成）のＩＴＯであってもよい。この場合は、表示装置１００は、導電膜１７に積層され、水蒸気や酸素の透過性が低いバリア層を備えていることが好ましい。バリア層の材料としては、例えば、ニッケル、クロム、銅等が挙げられる。
【００５２】
有機半導体層１２の材料としては、例えば、ペンタセンが挙げられる。有機半導体層１２の材料がペンタセンである場合、ゲート絶縁膜１１の材料としては、例えば、Ｔａ2Ｏ5が挙げられる。しかし、この組み合わせに制限されない。有機半導体層１２の材料として、π共役系有機半導体を用いる場合には、ゲート絶縁膜１１の材料としてポリビニルフェノール等の有機材料を用いてもよい。
【００５３】
本実施形態の表示装置では、第２室２内の水分量を検知し、水分量が所定量を越えた時に音声を発生するセンサを備えていてもよい。上記センサを備えていると、水分吸収材３を適切な時期に再生することができる。上記センサには市販品を用いることができる。
【００５４】
図１〜図４に示した例では、隔壁５は、略コの字状の溝５ｃが形成された板状体５ｂと、溝５ｃに摺動可能に嵌め込まれた第１の開閉部５ｂとを含んでいるが、第１室１および第２室２と容器１０外とを連通させることなく、第１室１と第２室２とを連通させることができれば、これに制限されない。図７に示すように、隔壁５は、厚み方向に貫通する貫通孔５ｄが形成された板状体５ｅを含み、第１の開閉部５ａは、貫通孔５ｄを覆うように板状体５ｅの一方の主面に接し、摺動可能に配置されていてもよい。
【００５５】
図１〜図４に示した例では、加熱手段４は第２室２内に配置されているが、図８および図９に示すように、加熱手段４は、容器１０外に配置され、第２室２を囲う容器１０の壁に着脱自在に取り付けられていてもよい。このように、加熱手段４が容器１０から着脱自在であると、加熱手段４が取り外された状態では、図１〜図４に示した例よりも、軽量かつ薄型となる。加熱手段４の容器１０への取り付け方法については特に制限はなく、例えば、加熱手段４が備えた凸部と、容器１０が備えた凹部とを嵌めあわせることにより、加熱手段４を容器１０に取り付けることができる。図９は、加熱手段４により水分吸収材３を加熱して、水分吸収材３が吸収した水分を容器１０外へ排出する様子を示している。
【００５６】
（実施形態２）
図１０〜図１４を用いて実施形態２の表示装置を説明する。図１０および図１３は本実施形態の表示装置の平面図であり、図１２は、図１０におけるＡ−Ａ'部分断面図であり、図１１は、図１０に示した表示装置について、後述する第１の容器と第２の容器とが分離された状態を示した部分斜視図であり、図１４は平面図である。
【００５７】
図１０および図１１に示すように、本実施形態の表示装置２００は、第１の容器３１と、第１の容器３１内に配置された表示素子９（図示せず。図５参照）と、第１の容器３１内に配置され表示素子９を駆動する駆動素子８（図示せず。図５参照）と、第１の容器３１に接して配置された第２の容器３２と、第２の容器３２内に配置された水分吸収材３３とを含んでいる。
【００５８】
第１の容器３１と第２の容器３２とは、平面視したときに平面を形成するように、かつ分離可能に連結されている。本実施形態の表示装置２００においても実施形態１の表示装置と同様に、表示素子９は、例えば、有機ＥＬ層１６（第１の有機材料層）を有する有機ＥＬ素子（図５参照）であり、駆動素子８は、例えば、有機半導体層１２（第２の有機材料層）を有する有機ＴＦＴである。
【００５９】
図１１に示すように、第１の容器３１を形成する複数の壁のうちの第２の容器３２に接する壁３１ａは、略コの字状の溝３１ｃが形成された第１の板状体３１ｄと、溝３１ｃに摺動可能に嵌め込まれた第１の開閉部３１ｂとを含んでいる。第２の容器３２を形成する複数の壁のうちの第１の容器３１に接する壁３２ａは、第１の板状体３１ｄの溝３１ｃに対応する位置に略コの字状の溝３２ｃが形成された第２の板状体３２ｄと、当該溝３２ｃに摺動可能に嵌め込まれた第２の開閉部３２ｂとを含んでいる。
【００６０】
図１０に示すように、第１の容器３１と第２の容器３２とを連結させた状態で、第１の開閉部３１ｂおよび第２の開閉部３２ｂをともに容器の外側へスライドさせると、第１容器３１および第２の容器３２と、これらの容器外とを連通させることなく、第１の容器３１と第２の容器３２とを連通させることができる。第１の容器３１と第１の容器３１外とが連通していない状態、すなわち、第１の開閉部３１ｂが溝３１ｃに完全に引き込まれた状態では、第１の開閉部３１ｂの一部は、第１の容器３１を形成する複数の壁のうちの、壁３１ａに隣接する壁から突き出ている。そのため、第１の開閉部３１ｂをスライドさせる操作が行い易い。また、第２の開閉部３２ｂについてもその一部が、壁３２ａに隣接する壁から突き出ているので、第２の開閉部３２ｂをスライドする操作が行い易い。
【００６１】
図１１および図１２に示すように、表示装置２００では、第１の容器３１の第１の容器３２と対向する容器の壁３１ａにはその長手方向に沿って溝部３１ｅが形成されている。溝部３１ｅの長手方向と直交する断面は、溝の底部が上部より長い台形となっている。一方、第２の容器３２の第１の容器３１と対向する容器の壁３２ａには、溝部３１ｅに対応した形状の突部３２ｅが形成されている。突起３２ｅを溝部３１ｅ内に挿入すれば、第１の容器３１と第２の容器３２とを、分離可能に連結できる。
【００６２】
図１３に示すように、表示装置２００では、まず、第１の容器３１と第２の容器３２とが連結された状態で、第１の開閉部３１ｂおよび第２の開閉部３２ｂを容器の外側へスライドし、第１の容器３１と第２の容器３２とを連通させた状態で使用する。第１の容器３１と第２の容器３２とが連通した状態では、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層と、有機ＴＦＴの有機半導体層とが、水分吸収材３３と同じ雰囲気内に存在することなる。そのため、第１の容器３１を形成する壁の継ぎ目等から第１の容器３１内に進入した水分や、もともと第１の容器３１内にあった水分等は、第２の容器３２内に配置された水分吸収材３３によって吸収される。
【００６３】
水分吸収材３３が水分によって飽和されると、第１の開閉部３１ｂおよび第２の開閉部３２ｂを容器の内側に引き込んで、第１の容器３１内の空間と第２の容器内の空間とを完全に隔てる。次いで、図１４に示すように、溝部３１ｅと突部３２ｅとの連結を解除し、第１の容器３１と第２の容器３２とを分離する。次いで、第２の容器３２および水分吸収材３３に代えて使用される水分吸収機能を有するカートリッジを、第１の容器３１に連結する。
【００６４】
図１２に示すように、表示装置用カートリッジは、第３の容器４２と、第３の容器内に収納された水分吸収材４３とを含み、第３の容器４２を形成する複数の壁のうちの記第１の容器に接する壁４２ａは、第１の板状体３１ｄの溝３１ｃに対応する位置に略コの字状の溝４２ｃが形成された第３の板状体４２ｄと、当該溝４２ｃに摺動可能に嵌め込まれた第３の開閉部４２ｂとを含んでいる。
【００６５】
このように、表示装置２００では、第１の開閉部３１ｂと第２の開閉部３２ｂとを備えているので、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層（第１の有機材料層）および有機ＴＦＴの有機半導体層（第２の有機材料層）を外気にさらすことなく、表示装置内の水分を除去できる。また、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層および有機ＴＦＴの有機半導体層を外気にさらすことなく、第２の容器３２と上記カートリッジとを交換できるので、第１の容器３１内の乾燥状態を保持でき、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層および有機ＴＦＴの有機半導体層の水分による劣化を効果的に抑制でき、表示装置を長寿命化できる。
【００６６】
本実施形態の表示装置２００に用いられる水分吸収材料は、実施形態１の表示装置に用いられる水分吸収材料と同様の材料であってもよいが、水分との化学反応によりその化学構造内に水分を取りこみ、水分吸収後は分解しないかぎり水分を再放出しない材料であってもよい。例えば、表示装置２００では、水分吸収材料として、酸化カルシウム、酸化バリウム、塩化カルシウム、臭化バリウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属等も用いることもできる。
【００６７】
本実施形態の表示装置２００やカートリッジにおいても、実施形態１において説明した理由と同様の理由から、水素吸収材３３、４３は、水分の吸収および脱離に伴い可逆的に変色する性質を有した、例えば酸化コバルトであってもよいし、粒子であってもよい。水素吸収材３３、４３が粒子である場合、水素吸収材３３、４３は多孔材料からなる袋内に入れられていてもよい。第２の容器３２または第３の容器４２内には脱酸素剤が配置されていてもよい。また、表示装置２００は、第１の容器３１または第２の容器３２のうちのいずれか一方の内部に、所定の水分量を検知すると音声を発生するセンサを備えていてもよい。
【００６８】
実施形態１および実施形態２の表示装置では、導電膜１７上にカラーフィルタや、保護膜等が積層されていてもよい。
【００６９】
実施形態１および実施形態２の表示装置では、表示素子が有機ＥＬ素子であるが、表示素子は液晶素子であってもよい。この場合、表示装置は、カラーフィルタ、バックライト、偏光板、または反射板等をさらに備えていてもよい。
【００７０】
実施形態１および実施形態２の表示装置では、駆動素子として有機ＴＦＴを用いているが、有機材料層を有していればこれに制限されず、駆動素子は、有機半導体を用いた他の能動素子であってもよい。
【００７１】
以下に、実施例により本発明の表示装置の一例をより具体的に説明する。
【実施例１】
【００７２】
実施例１では、図１〜図４に示した表示装置１００を作製した。
【００７３】
基板７として、２枚のＰＥＴフィルム（厚み５０μｍ）によってＡｌ膜（厚み５０μｍ）が挟まれた積層基板を用意した。Ａｌ膜は一方のＰＥＴフィルムの片面に蒸着により形成した。この基板７上に、スパッタリング法によりＡｌ膜を形成し、エッチングによりパターンニングを行って、ゲート電極２０、およびゲート走査ライン１８を形成した。その上にゲート絶縁層１１として厚み０．２μｍのＴａ2Ｏ5膜をプラズマＣＶＤ法により形成し、次いで、有機半導体層１２として厚み０．０５μｍのペンタセン膜を抵抗加熱蒸着により形成した。
【００７４】
また、基板７上に、Ｌｉ／Ｍｇ−Ａｇ／Ａｕ膜を形成し、エッチングによりパターンニングを行って画素電極１５を形成した。ソース電極１３およびソース走査ライン１９とドレイン電極１４についても、Ａｌ膜を形成し、エッチングによりパターンニングを行って形成した。さらに、画素電極１５上に有機ＥＬ層１６として厚み０．３５μｍのトリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）／アルミニウムキノリノール(tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum)錯体膜を形成し、その上に導電膜１７として、厚み０．３μｍのインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）膜を形成した。上記ＩＴＯ膜の形成に際しては、成膜時の酸素雰囲気や成膜条件を調整して、ＩＴＯ膜に酸素欠陥を導入した。
【００７５】
次に、容器１０うちの基板７を除いた部分を、エポキシ樹脂にて形成し、これを基板７に接合して、容器１０を形成した。尚、これらを接合する前に、基板７の所定の位置に加熱手段４としてホットプレート（加熱手段）を固定した。次いで、第２室２内のホットプレートの上に、水分吸収材３として、硫酸ナトリウム粉末（Ｎａ2ＳＯ4、平均粒径１０μｍ）１ｇを配置した。容器１０の第１室の容積は約１０ｃｍ3、第２室の容積は、約４０ｃｍ3とした。また、第１の開閉部５ａを容器１０の外側へスライドさせたときに生じる連通口の面積は約２ｃｍ2、第２の開閉部６ａを容器１０の外側へスライドさせたときに生じる連通口の面積は約２ｃｍ2とした。このようにして、駆動方式がアクティブマトリック方式であり、１６×１６画素（２５６画素）の表示装置を作製した。
【実施例２】
【００７６】
実施例２では、図８および図９に示した表示装置１００を作製した。ホットプレートを容器１０の外に配置したこと以外は実施例１の表示装置と同様にして表示装置を作製した。
【実施例３】
【００７７】
実施例３では、図１〜図４に示した表示装置１００を作製した。脱酸素剤としてＦｅ粉（平均粒子径１０μｍ）５ｇを第２室２内にさらに配置したこと以外は実施例１の表示装置と同様にして表示装置を作製した。
【００７８】
得られた表示装置について、下記の方法に従い寿命評価試験を行い、その結果を表１に示した。寿命評価試験は、水分吸収材３のホットプレート（１００℃）による加熱時間を変えて行った。尚、表１に示した比較例の表示装置は、第２室２および水分吸収材３を備えていないこと以外は実施例１の表示装置と同様の構造および材料にて形成されている。
【００７９】
［寿命評価試験］まず、第１室と第２室とが連通した状態で、ホットプレートにより水分吸収材を、所定時間、例えば、実施例１のサンプル１では５分間（表１参照）加熱した。その後、試験室内に２時間放置した後、ゲート電極に５０Ｖの電圧を印加し、有機ＥＬ素子に印加される電圧を直流で１０Ｖとして、有機ＴＦＴを駆動した。尚、寿命評価試験は、温度６０℃、湿度８５％の試験室内で行った。２５６画素のうちの１３画素（５％）が光らなくなった時を表示装置の寿命とした。
【００８０】
【表１】
2005353378.tif 000003
【００８１】
表１に示すように、実施例１〜３の表示装置の方が比較例の表示装置よりも寿命が長いことが確認できた。また、図１５に示すように、硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）を１００℃で３０分以上加熱した場合は、加熱時間が３０分未満の場合と比べて、長寿命化されることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の表示装置は、有機材料層を有する表示素子および有機材料層を有する駆動素子の水分による劣化が抑制されることによって、長寿命化されているので、表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態１の表示装置の一例を示す一部断面図
【図２】図１に示した表示装置の平面図
【図３】図１に示した表示装置の平面図
【図４】図１に示した表示装置の部分斜視図
【図５】図１に示した表示装置を構成する表示素子および駆動素子の断面図
【図６】１画素分の領域を説明した平面図
【図７】実施形態１の表示装置を構成する隔壁の他の例を示す斜視図
【図８】実施形態１の表示装置の他の例を示す断面図
【図９】図８に示した表示装置の平面図
【図１０】実施形態２の表示装置の一例を示す平面図
【図１１】図１０に示した表示装置について、第１の容器と第２の容器とを分離した状態を示した斜視図
【図１２】図１０に示した表示装置のＡ−Ａ断面図
【図１３】図１０に示した表示装置の平面図
【図１４】図１０に示した表示装置について、第１の容器と第２の容器とを分離した状態を示した平面図
【図１５】実施例の表示装置における、水分吸収材を加熱する時間と表示装置の寿命との関係を示したグラフ
【符号の説明】
【００８４】
１００，２００  表示装置
１              第１室
２              第２室
３，３３，４３  水分吸収材
４              加熱手段
５              隔壁
５ａ            第１の開閉部
５ｂ，５ｅ      第１の板状体
５ｃ            溝
５ｄ            貫通孔
６ａ            第２の開閉部
７              基板
８            駆動素子（有機ＴＦＴ）
９            表示素子（有機ＥＬ素子）
２０          ゲート電極
１１          ゲート絶縁膜
１２          有機半導体層（第２の有機材料層）
１３          ソース電極
１４          ドレイン電極
１５          画素電極
１６          有機ＥＬ層（第１の有機材料層）
１７          導電膜
３１          第１の容器
３２          第２の容器
３１ｂ        第１の開閉部
３１ｃ        溝
３１ｄ        第１の板状体
３２ｂ        第２の開閉部
３２ｃ        溝
３２ｄ        第２の板状体
４２          第３の容器
４２ｂ        第３の開閉部
４２ｃ        溝
４２ｄ        第３板状体
【図１】
2005353378.tif 000004
【図２】
2005353378.tif 000005
【図３】
2005353378.tif 000006
【図４】
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【図５】
2005353378.tif 000008
【図６】
2005353378.tif 000009
【図７】
2005353378.tif 000010
【図８】
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【図９】
2005353378.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
2005353378.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005353378.tif 000018